Có lẽ, ngay cả những người không thường xuyên phải đối mặt với các câu hỏi hóa học cũng đã nhiều lần nghe nói rằng một số loại khí được gọi là khí hiếm. Tuy nhiên, ít người thắc mắc tại sao khí được gọi là cao quý. Và hôm nay trong khuôn khổ bài viết này chúng tôi sẽ cố gắng tìm hiểu chi tiết vấn đề này.

Khí "cao quý" là gì

Nhóm khí hiếm ngay lập tức bao gồm toàn bộ danh sách các nguyên tố hóa học khác nhau có thể được sắp xếp hoặc kết hợp theo tính chất của chúng. Đương nhiên, các loại khí không có thành phần hoàn toàn giống nhau và chúng thống nhất với nhau bởi thực tế là ở những điều kiện đơn giản nhất, được gọi là điều kiện bình thường trong hóa học, những loại khí này không có màu, vị hay mùi. Ngoài ra, chúng còn được thống nhất bởi thực tế là chúng có phản ứng hóa học cực kỳ thấp.

Danh sách khí "quý tộc"

Chỉ có 6 cái tên có thể được quy cho danh sách các loại khí hiếm được nhân loại biết đến. Trong số đó có các nguyên tố hóa học sau:

• radon;
• Heli;
• xenon;
• Argon;
• Krypton;
• đèn neon.

Tại sao các loại khí được gọi là "cao quý"

Đối với nguồn gốc trực tiếp của tên mà các nhà khoa học gán cho các nguyên tố hóa học được mô tả ở trên, nó được đặt cho chúng do hành vi của các nguyên tử của các nguyên tố này với các nguyên tố khác.

Như bạn đã biết, các nguyên tố hóa học có thể tác dụng lên nhau và trao đổi nguyên tử với nhau. Điều kiện này cũng áp dụng cho nhiều loại khí. Tuy nhiên, nếu chúng ta nói về các nguyên tố trong danh sách được trình bày ở trên, thì chúng không phản ứng với bất kỳ nguyên tố nào khác có trong bảng tuần hoàn mà tất cả chúng ta đều biết. Điều này dẫn đến thực tế là các nhà khoa học đã nhanh chóng quy các loại khí vào một nhóm một cách có điều kiện, đặt tên cho nó là cao quý để vinh danh “hành vi” của chúng.

Tên gọi khác của khí "cao quý"

Điều quan trọng cần lưu ý là khí hiếm còn có các tên khác mà các nhà khoa học gọi chúng và cũng có thể được gọi là chính thức.

Khí "quý" còn được gọi là khí "trơ" hoặc "hiếm".

Đối với phương án thứ hai, nguồn gốc của nó khá rõ ràng, bởi vì trong toàn bộ bảng nguyên tố của Mendeleev, chỉ có 6 nguyên tử có thể được ghi nhận thuộc danh sách khí hiếm. Nếu chúng ta nói về nguồn gốc của cái tên "Trơ", thì ở đây bạn có thể sử dụng các từ đồng nghĩa của từ này, trong đó có các khái niệm như "không hoạt động" hoặc "không hoạt động".

Do đó, cả ba tên được sử dụng cho các khí như vậy đều có liên quan và được lựa chọn hợp lý.

câu hỏi:

1 . Tại sao các khí hiếm được sử dụng để được phân loại trong nhóm không của Bảng tuần hoàn? Tại sao bây giờ chúng được xếp vào nhóm VIII? Những kim loại nào được gọi là quý tộc? Tại sao?
2 . Soạn tin nhắn về chủ đề "Trơ lì hay cao thượng?".
3 . Liên kết hóa học nào được gọi là liên kết ion? Cơ chế hình thành của nó là gì? Có thể nói về một liên kết ion "tinh khiết" không? Tại sao?
4 . Các cation là gì? Các cation được chia thành những nhóm nào?
5 . Anion là gì? Anion được chia thành những nhóm nào?
6 . Tại sao người ta thường chia các ion thành ngậm nước và không ngậm nước? Sự hiện diện của lớp vỏ hydrat hóa có ảnh hưởng đến tính chất của các ion không? Các nhà hóa học người Nga Kablukov và Kistyakovsky đã đóng vai trò gì trong việc phát triển các ý tưởng về sự phân ly điện phân mà bạn đã gặp trong khóa học cơ bản ở trường?
7 . Mạng tinh thể là gì? Mạng tinh thể ion là gì?
8 . Nêu tính chất vật lý của chất có mạng tinh thể ion?
9 . Trong số các chất có công thức là: KCl, AICl3, BaO, Fe2O3, Fe2(SO4)3, H2SO4, C2H5ONa, C6H5ONa, SiO2, NHa, hãy xác định hợp chất có mạng tinh thể ion.

câu trả lời:

- (khí trơ), nhóm khí không màu, không mùi, thuộc nhóm 0 trong bảng tuần hoàn Mendeleev. Chúng bao gồm (theo thứ tự tăng dần của số nguyên tử) HELIUM, NEON, ARGON, KRYPTON, XENON và RADON. Hoạt tính hóa học thấp ... ... Từ điển bách khoa khoa học kỹ thuật

KHÍ TRƠ- KHÍ NOBLE, hóa học. các nguyên tố: helium, neon, argon, krypton, xenon và bức xạ. Họ có tên vì không có khả năng phản ứng với các yếu tố khác. Năm 1894, tiếng Anh. các nhà khoa học Rayleigh và Ram zai phát hiện ra rằng N thu được từ không khí ... ... Bách khoa toàn thư y học lớn

- (khí trơ), các nguyên tố hóa học nhóm VIII của hệ tuần hoàn: heli He, neon Ne, argon Ar, krypton Kr, xenon Xe, radon Rn. Trơ hoá học; tất cả các nguyên tố, ngoại trừ He, tạo thành các hợp chất bao gồm, ví dụ, Ar?5,75H2O, Xe oxit, ... ... bách khoa toàn thư hiện đại

khí trơ- (khí trơ), các nguyên tố hóa học nhóm VIII của hệ tuần hoàn: heli He, neon Ne, argon Ar, krypton Kr, xenon Xe, radon Rn. Trơ hoá học; tất cả các nguyên tố, ngoại trừ He, tạo thành các hợp chất bao gồm, ví dụ, Ar´5.75H2O, Xe oxit, ... ... Từ điển bách khoa minh họa

- (khí trơ) các nguyên tố hóa học: heli He, neon Ne, argon Ar, krypton Kr, xenon Xe, radon Rn; thuộc nhóm VIII của hệ thống tuần hoàn. Khí đơn nguyên tử, không màu và không mùi. Với số lượng nhỏ hiện diện trong không khí, được tìm thấy trong ... ... Từ điển bách khoa toàn thư lớn

khí trơ- (khí trơ) các nguyên tố nhóm VIII trong hệ thống tuần hoàn của D. I. Mendeleev: heli He, neon Ne, argon Ar, krypton Kr, xenon Xe, radon Rn. Chúng hiện diện với lượng nhỏ trong khí quyển, được tìm thấy trong một số khoáng chất, khí tự nhiên, trong ... ... Bách khoa toàn thư về bảo hộ lao động của Nga

KHÍ TRƠ- (xem) các chất đơn giản được hình thành bởi các nguyên tử của các nguyên tố thuộc phân nhóm chính của nhóm VIII (xem): helium, neon, argon, krypton, xenon và radon. Trong tự nhiên, chúng được hình thành trong các quá trình hạt nhân khác nhau. Trong hầu hết các trường hợp, họ nhận được phân số ... ... Đại bách khoa toàn thư

- (khí trơ), nguyên tố hóa học: heli He, neon Ne, argon Ar, krypton Kr, xenon Xe, radon Rn; thuộc nhóm VIII của hệ thống tuần hoàn. Khí đơn nguyên tử, không màu và không mùi. Với số lượng nhỏ hiện diện trong không khí, được tìm thấy trong ... ... từ điển bách khoa

- (khí trơ, khí hiếm), hóa học. nguyên tố VIII gr. định kỳ hệ: heli (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), radon (Rn). Trong tự nhiên, chúng được hình thành do sự phân hủy. các quá trình hạt nhân. Không khí chứa 5,24 * 10 4% theo thể tích He, ... ... bách khoa toàn thư hóa học

- (khí trơ), hóa học. nguyên tố: heli He, neon Ne, argon Ar, krypton Kr, xenon Xe, radon Rn; thuộc nhóm tạp chí định kỳ VIII. các hệ thống. Khí đơn nguyên tử, không màu và không mùi. Trong các cổ phần nhỏ, chúng có mặt trong không khí, chứa trong một số ... ... Khoa học Tự nhiên. từ điển bách khoa

Sách

• , D. N. Putintsev, N. M. Putintsev. Cuốn sách thảo luận về các đặc tính cấu trúc, nhiệt động lực học và điện môi của khí hiếm, mối quan hệ của chúng với nhau và với sự tương tác giữa các phân tử. Một phần của văn bản hướng dẫn sử dụng phục vụ ...
• Cấu tạo và tính chất của các chất đơn giản. khí trơ. Hướng dẫn. Kền kền của Bộ Quốc phòng Liên bang Nga, Putintsev D.N. Cuốn sách thảo luận về các đặc tính cấu trúc, nhiệt động lực học và điện môi của khí hiếm, mối quan hệ của chúng với nhau và với sự tương tác giữa các phân tử. Một phần của văn bản hướng dẫn sử dụng phục vụ ...

Khí trơ (khí hiếm) - các nguyên tố tạo thành nhóm 18 PS (trong phiên bản ngắn hạn - phân nhóm chính của nhóm 8): helium He (nguyên tử số 2), neon Ne (Z = 10), argon Ar (Z = 18) krypton Kr ( Z = 36), xenon Xe (Z = 54) và radon Rn (Z = 86). Khí trơ thường xuyên có trong không khí (1 m 3 không khí chứa khoảng 9,4 lít, chủ yếu là Ar). Các nhà khoa học đã phân tích thành phần của không khí từ nửa sau thế kỷ 18. Tuy nhiên, không thể phát hiện khí trơ trong một thời gian dài. Do tính thụ động hóa học của chúng, chúng không biểu hiện dưới bất kỳ hình thức nào trong các phản ứng thông thường và thoát khỏi sự chú ý của các nhà nghiên cứu. Chỉ sau khi phát hiện ra phép phân tích quang phổ, helium và argon mới được phát hiện, sau đó là các khí trơ khác. Vào đầu thế kỷ 20, nhân loại đã rất ngạc nhiên khi biết rằng không khí, vốn rất quen thuộc và dường như đã được nghiên cứu, lại chứa 6 nguyên tố chưa từng được biết đến trước đây.

Khí trơ hòa tan trong nước, chứa trong một số loại đá. Helium đôi khi được tìm thấy trong khí dưới lòng đất. Các khí như vậy là nguồn công nghiệp duy nhất của nó. Neon, argon, krypton và xenon được chiết xuất từ ​​​​không khí trong quá trình phân tách thành nitơ và oxy.

Nguồn Rn là sự điều chế uranium, radium và các nguyên tố phóng xạ khác. Mặc dù tất cả các loại khí trơ, ngoại trừ radon, đều ổn định, nhưng nguồn gốc của chúng phần lớn là do phóng xạ. Do đó, hạt nhân helium, còn được gọi là hạt ɑ, liên tục được hình thành do sự phân rã phóng xạ của uranium hoặc thorium. Argon-40, chiếm ưu thế trong hỗn hợp tự nhiên của các đồng vị argon, phát sinh từ sự phân rã phóng xạ của đồng vị kali-40. Cuối cùng, nguồn gốc của hầu hết trữ lượng Xe trên mặt đất có lẽ là do sự phân hạch tự phát của hạt nhân uranium.

Tất cả các khí trơ đều không màu và không mùi. Lớp vỏ electron bên ngoài của các nguyên tử của chúng chứa số lượng electron tối đa có thể có cho lớp vỏ bên ngoài tương ứng: 2 đối với helium và 8 đối với phần còn lại. Vỏ như vậy có sức đề kháng cao. Trước hết, điều này được kết nối với tính thụ động hóa học của khí trơ đối với các nguyên tố khác. Và thứ hai, các nguyên tử của chúng không có khả năng tiếp xúc với nhau, do đó các phân tử của chúng là đơn nguyên tử. Khí trơ, đặc biệt là khí nhẹ, rất khó hóa lỏng. Hãy cố gắng tìm ra nó. Tại sao nó như vậy. Phân tử của các khí khác hoặc là lưỡng cực vĩnh viễn, chẳng hạn như HCl, hoặc dễ dàng trở thành lưỡng cực (Cl 2 ). Trong các lưỡng cực vĩnh cửu, "trọng tâm" của các điện tích dương và âm liên tục không trùng với nhau. Sự hình thành lưỡng cực trong các phân tử loại Cl 2 có liên quan đến sự dịch chuyển "trọng tâm" của các điện tích so với nhau dưới tác dụng của ngoại lực, đặc biệt là dưới tác dụng của điện trường của các nguyên tử lân cận. phân tử. Như vậy, cả trong phân tử HCl và phân tử Cl 2 đều tồn tại lực hút tĩnh điện giữa các cực đối diện của các lưỡng cực. Ở những nhiệt độ thấp nhất định, những lực này đủ để giữ cho các phân tử ở gần nhau. Trong các nguyên tử khí trơ, sự sắp xếp của các electron xung quanh hạt nhân là hình cầu nghiêm ngặt. Do đó, các nguyên tử lân cận không thể gây ra sự dịch chuyển "tâm trọng lực" của các điện tích trong nguyên tử của chúng và dẫn đến sự hình thành một lưỡng cực "cảm ứng", như trong các phân tử clo. Do đó, không có lưỡng cực vĩnh viễn hoặc cảm ứng trong các nguyên tử của khí trơ. Và nếu vậy, thì lực hấp dẫn giữa chúng trong điều kiện bình thường thực tế không có. Tuy nhiên, do sự dao động liên tục của các nguyên tử, các "tâm" của điện tích có thể di chuyển trong một thời điểm theo các hướng khác nhau của nguyên tử. Lực hút tĩnh điện phát sinh từ sự hình thành lưỡng cực tức thời này là rất nhỏ, nhưng ở nhiệt độ rất thấp, chúng đủ để ngưng tụ các khí này.

Trong một thời gian dài, những nỗ lực thu được các hợp chất hóa học thông thường của khí trơ đều thất bại. Nhà khoa học người Canada N. Bartlett đã thành công trong việc dập tắt ý tưởng về tính không hoạt động hóa học tuyệt đối của khí trơ, người vào năm 1962 đã báo cáo về quá trình tổng hợp hợp chất xenon với bạch kim hexaflorua PtF 6 . Hợp chất xenon thu được có thành phần Xe. Trong những năm tiếp theo, một số lượng lớn các hợp chất khác của radon, xenon và krypton cũng được tổng hợp.

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các tính chất hóa học của khí trơ.

xenon

Do ít phong phú, xenon đắt hơn nhiều so với các khí hiếm nhẹ hơn. Để có được 1 m 3 xenon, cần xử lý 10 triệu m 3 không khí. Do đó, xenon là khí hiếm nhất trong bầu khí quyển của trái đất.

Khi xenon phản ứng với nước đá dưới áp suất, thu được hexahydrat Xe∙6H 2 O. Dưới áp suất, trong quá trình kết tinh phenol, một hợp chất clathrate khác với phenol Xe∙6C 6 H 5 OH đã được phân lập. Xenon trioxide XeO 3 ở dạng tinh thể không màu và tetraoxide XeO 4 ở dạng khí được thu được và được đặc trưng là các chất cực kỳ dễ nổ. Ở 0°C xảy ra sự mất cân đối:

2XeO 3 \u003d XeO 4 + Xe + O 2

Khi tương tác với nước xenon tetroxide, trong đó xenon ở trạng thái oxy hóa +8, axit perxenonic H 4 XeO 6 mạnh được hình thành, không thể phân lập được ở trạng thái riêng lẻ mà thu được muối - perxenat kim loại kiềm. Chỉ có muối của kali, rubidi và xêzi hòa tan trong nước.

Xenon dạng khí phản ứng với platinum hexaflorua PtF 6 để tạo thành xenon hexafluoroplatinate Xe. Khi đun nóng trong chân không, nó tăng lên mà không bị phân hủy và thủy phân trong nước giải phóng xenon:

2Xe + 6H 2 O = 2Xe + O 2 + 2PtO 2 + 12HF

Sau đó, hóa ra xenon tạo thành 2 hợp chất với bạch kim hexaflorua: Xe và Xe 2 . Khi xenon được nung nóng với flo, XeF 4 được hình thành, chất này tạo ra flo và bạch kim:

XeF 4 + 2Hg = Xe + 2HgF 2
XeF 4 + 2Pt = Xe + 2PtF 4

Kết quả của quá trình thủy phân XeF 4, XeO 3 không ổn định được hình thành, phân hủy trong không khí bằng một vụ nổ.

Người ta cũng đã thu được XeF 2 và XeF 6, những chất sau phân rã bằng một vụ nổ. Nó cực kỳ hoạt động, dễ dàng phản ứng với florua kim loại kiềm:

XeF6 + RbF = Rb

Muối rubidi thu được bị phân hủy ở 50°C thành XeF 6 và RbXeF 8
Với ozon trong môi trường kiềm, XeO 3 tạo thành muối natri Na 4 XeO 6 (natri perxenonat). Anion perxenonate là tác nhân oxy hóa mạnh nhất được biết đến. Ngoài ra còn có chất oxi hóa mạnh là Xe(ClO-4)2 . Nó là chất oxy hóa mạnh nhất trong tất cả các perchlorate đã biết.

radon

Radon tạo thành các màng mỏng, mặc dù chúng có thành phần không đổi nhưng không chứa các liên kết hóa học liên quan đến radon. Đã biết các hydrat Rn∙6H 2 O, cộng với rượu, ví dụ Rn∙2C 2 H 5 OH, v.v... Ở nhiệt độ cao, radon tạo thành hợp chất có thành phần RnF n, trong đó n = 4, 6, 2.

Krypton

Krypton tạo thành các hợp chất clathrate với nước, axit sunfuric, hydro halogen, phenol, toulene và các chất hữu cơ khác. Khi krypton phản ứng với flo, có thể thu được di- và tetraflorua của nó, chỉ ổn định ở nhiệt độ thấp. Diflorua thể hiện tính chất của một tác nhân oxy hóa:

KrF 2 + 2HCl = Kr + Cl 2 + 2HF

2KrF 2 + 2H 2 O = 2Kr + O 2 + 4HF

Không thể thu được các hợp chất của khí trơ nhẹ hơn. Các tính toán lý thuyết đã chỉ ra rằng các hợp chất argon có thể được tổng hợp, nhưng chúng không thể thu được từ helium và neon.

Giới thiệu

Khí hiếm hoặc khí trơ là: heli Không, đèn neon Nê, argon Ar, krypton kr, xenon he he, radon Rn. Chúng thuộc nhóm VIII, phân nhóm chính của hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học của D.I. Mendeleev. Khí đơn nguyên tử, không màu và không mùi. Lớp vỏ electron bên ngoài của các phân tử được lấp đầy (s 2 p 6), do đó, trong điều kiện bình thường, khí hiếm là đơn nguyên tử và trơ về mặt hóa học. Chúng là một phần của bầu khí quyển trái đất: argon là phổ biến nhất (0,934% theo thể tích), xenon là ít phổ biến nhất (0,86 * 10 -5%). Với số lượng nhỏ được tìm thấy trong một số khoáng chất, khí tự nhiên, ở dạng hòa tan - trong nước. Ngoài ra, chúng còn được tìm thấy trong bầu khí quyển của các hành tinh khí khổng lồ và trên Mặt trời (helium).

Tính chất hóa học của khí hiếm không đa dạng do tính trơ của chúng, nhưng mặt khác rất thú vị để nghiên cứu vì cấu trúc và tính chất đặc biệt của chúng. Nghiên cứu về các nguyên tố này và các hợp chất của chúng rất phù hợp, vì nó đang ở giai đoạn phát triển. Chính vì những lý do này mà tôi đã cống hiến công việc của mình cho họ.

nhận tài sản khí hiếm

Lịch sử phát hiện ra khí hiếm

Việc phát hiện ra khí hiếm và nghiên cứu tính chất của chúng là một câu chuyện rất thú vị, mặc dù nó gây ra một số cú sốc trong giới khoa học hóa học. Thời kỳ này trong lịch sử hóa học thậm chí còn được gọi một cách nửa đùa nửa thật là "cơn ác mộng của khí hiếm".

Khí hiếm đầu tiên, argon, được phát hiện vào năm 1894. Vào thời điểm này, một cuộc tranh cãi khoa học nảy sinh giữa hai nhà khoa học người Anh - Lord Rayleigh và William Ramsay. Rayleigh nhận ra rằng nitơ thu được từ không khí sau khi loại bỏ oxy có mật độ cao hơn một chút so với nitơ thu được về mặt hóa học. Ramsay cho rằng sự bất thường về mật độ như vậy có thể được giải thích bằng sự hiện diện của một loại khí nặng chưa biết trong không khí. Ngược lại, đồng nghiệp của anh ấy không muốn đồng ý với điều này. Rayleigh tin rằng đúng hơn, đó là một dạng biến đổi nitơ nặng giống như ôzôn.

Chỉ thử nghiệm mới có thể mang lại sự rõ ràng. Ramsay loại bỏ oxy khỏi không khí theo cách thông thường - sử dụng nó để đốt cháy và liên kết nitơ, như ông thường làm trong các thí nghiệm trong bài giảng của mình, truyền nó qua magie nóng đỏ. Sử dụng lượng khí còn lại để nghiên cứu thêm về quang phổ, nhà khoa học kinh ngạc đã nhìn thấy một quang phổ chưa từng thấy trước đây với các vạch màu đỏ và xanh lục.

Trong suốt mùa hè năm 1894, Lord Rayleigh và Ramsay đã trao đổi thư từ sôi nổi và vào ngày 18 tháng 8 đã công bố việc phát hiện ra một thành phần mới của bầu khí quyển - argon. Ramsay tiếp tục các thí nghiệm của mình và phát hiện ra rằng argon thậm chí còn trơ hơn nitơ và dường như không phản ứng với bất kỳ hóa chất nào khác. Chính vì tài sản này mà anh ta đã nhận được tên của mình: "argon" - từ tiếng Hy Lạp "trơ".

Ramsay đã xác định khối lượng nguyên tử của argon là: 40. Do đó, nó sẽ phải được đặt giữa kali và canxi. Tuy nhiên, không có không gian trống! Nhiều giả thuyết khác nhau đã được đưa ra để giải quyết mâu thuẫn này. Đặc biệt, D.I. Mendeleev gợi ý rằng argon là một biến đổi đẳng hướng của nitơ N 3, phân tử có tính ổn định cao.

Helium lần đầu tiên được xác định là một nguyên tố hóa học vào năm 1868 bởi P. Jansen khi đang nghiên cứu nhật thực ở Ấn Độ. Trong phân tích quang phổ của sắc quyển mặt trời, người ta đã tìm thấy một vạch màu vàng sáng, ban đầu được cho là do quang phổ của natri, nhưng vào năm 1971, J. Lockyer và P. Jansen đã chứng minh rằng vạch này không thuộc về bất kỳ nguyên tố nào được biết đến trên Trái đất. Lockyer và E. Frankland gọi nguyên tố mới là helium từ tiếng Hy Lạp. "genlios" có nghĩa là mặt trời. Vào thời điểm đó, họ không biết rằng heli là một loại khí trơ và cho rằng nó là một kim loại. Và chỉ một phần tư thế kỷ sau, heli được phát hiện trên Trái đất.

Năm 1890, Ramsay đã chú ý đến thực tế là khi khoáng chất cleveite bị phân hủy bởi axit, một lượng khí đáng kể được giải phóng mà ông coi là nitơ.

Bây giờ Ramsay muốn kiểm tra - có thể tìm thấy argon trong nitơ liên kết trong khoáng chất này! Ông đã phân hủy hai ounce đá hiếm bằng axit sunfuric. Vào tháng 3 năm 1895, ông nghiên cứu quang phổ của khí thu được và vô cùng kinh ngạc khi phát hiện ra một vạch màu vàng rực rỡ, khác với vạch quang phổ màu vàng đã biết của natri.

Đó là một loại khí mới, một nguyên tố khí chưa được biết đến cho đến lúc đó. William Crookes, người ở Anh được coi là người có thẩm quyền hàng đầu trong lĩnh vực phân tích quang phổ, đã thông báo cho đồng nghiệp của mình rằng vạch màu vàng nổi tiếng chính là vạch được Lockyer và Jansen chú ý vào năm 1868 trong quang phổ của Mặt trời: do đó, có heli trên Trái Đất. Một năm sau, H. Keyser phát hiện ra tạp chất heli trong khí quyển, và đến năm 1906, heli được phát hiện trong thành phần của khí tự nhiên từ các giếng dầu ở Kansas. Cùng năm đó, E. Rutherford và T. Royds phát hiện ra rằng các hạt alpha do các nguyên tố phóng xạ phát ra là hạt nhân heli.

Ramsay đã tìm ra cách đặt cả hai loại khí mới được phát hiện vào bảng tuần hoàn, mặc dù không có vị trí chính thức nào cho chúng. Đối với tám nhóm nguyên tố đã biết, ông đã thêm một nhóm không, đặc biệt cho các khí hiếm không có hóa trị, không phản ứng, như các nguyên tố khí mới hiện được gọi.

Khi Ramsay đặt các khí hiếm vào nhóm 0 theo khối lượng nguyên tử của chúng - helium 4, argon 40, ông phát hiện ra rằng có chỗ cho một nguyên tố nữa ở giữa chúng. Ramsay báo cáo điều này vào mùa thu năm 1897 tại Toronto trong một cuộc họp của Hiệp hội Anh. Sau nhiều thí nghiệm không thành công, Ramsay nảy ra ý tưởng tìm kiếm chúng trong không trung. Trong khi đó, Linde người Đức và Hampson người Anh gần như đồng thời công bố một phương pháp mới để hóa lỏng không khí. Ramsay đã sử dụng phương pháp này và trên thực tế, với sự trợ giúp của mình, ông đã có thể phát hiện ra các loại khí còn thiếu trong một số phần nhất định của không khí hóa lỏng: krypton (“ẩn”), xenon (“ngoại lai”) và neon (“mới”).

Sau những khám phá này, rõ ràng là trong tự nhiên có một nhóm nguyên tố hóa học mới và phải tìm cho nó một vị trí trong hệ thống nguyên tố hóa học. Vì những nguyên tố mới này hoàn toàn trơ và không thể hiện tính chất hóa học, nên theo gợi ý của nhà hóa học người Bỉ Herrera, cũng như Ramsay, và với sự đồng ý của D.I. Mendeleev vào năm 1900 đã đưa nhóm nguyên tố hóa học số 0 vào Hệ thống tuần hoàn, bao gồm các nguyên tố được đặt tên, cũng như radon ("tia") - một sản phẩm của sự phân rã phóng xạ của radium (được phát hiện vào năm 1901). Tất nhiên, nhóm số 0 nằm trước nhóm đầu tiên; số nhóm trong Hệ thống tuần hoàn được liên kết với hóa trị tối đa của các nguyên tố hóa học mà chúng thể hiện trong các hợp chất oxy hoặc với trạng thái oxy hóa tối đa. Những nỗ lực to lớn của các nhà hóa học từ các quốc gia khác nhau nhằm tiết lộ khả năng phản ứng của các nguyên tố mới đều vô ích. Chúng không tương tác với bất kỳ chất nào, kể cả những chất hoạt động mạnh nhất, và do đó người ta kết luận rằng hóa trị và trạng thái oxy hóa của khí hiếm bằng không. Về vấn đề này, chúng được gọi là "khí trơ". Sau đó, tên này được thay thế bằng thuật ngữ "khí cao quý".

Việc phát hiện ra các khí hiếm có tầm quan trọng lớn đối với cộng đồng khoa học. Đặc biệt, nó đã giúp thực hiện các nghiên cứu về quang phổ. Đường màu cam trong quang phổ của đồng vị ổn định krypton-86 đã được sử dụng làm tiêu chuẩn quốc tế cho bước sóng ánh sáng. Tuy nhiên, việc phát hiện ra các nguyên tố này có tầm quan trọng lớn nhất đối với sự phát triển của khái niệm hóa trị và lý thuyết về lực liên phân tử. Các nhà khoa học Kossel và Lewis đã làm việc theo hướng này, họ đưa ra giả thuyết rằng lớp vỏ điện tử gồm 8 điện tử là ổn định nhất và các nguyên tử khác nhau có xu hướng thu được nó bằng cách thêm hoặc tách các điện tử.

Cho đến năm 1962, người ta tin rằng khí trơ không tham gia vào bất kỳ phản ứng nào. Năm 1962, nhà khoa học người Canada N. Bartlett đã có thể thu được một hợp chất của xenon và bạch kim hexaflorua XePtF 6 . Bartlett là người đầu tiên thu được một hợp chất trong đó có sự tham gia của lớp vỏ xenon tám electron. Do đó, huyền thoại về tính trơ tuyệt đối của lớp vỏ khí cao quý đã bị phá hủy. Sau đó, cái tên "khí trơ" không còn phù hợp với thực tế, do đó, bằng cách tương tự với các kim loại quý hoạt động thấp, nhóm các nguyên tố hóa học này được gọi là khí hiếm. Do các hợp chất hóa học thu được trong đó hóa trị tối đa của khí hiếm là 8, thay vì nhóm 0, chúng bắt đầu được coi là nhóm con chính của nhóm VIII của Hệ thống tuần hoàn.